分光光度法测定矿石中的铈族元素

对于轻、重稀土的分组测定,国内分析工作者进行了大量的工作,但大部采用阴离子交换,纸色层或溶剂萃取分离。S.B.Savvin 等曾研究了在轻、重稀土共存时偶氮硝羧与铈族元素的反应条件。武汉大学合成了该试剂,为开展此项工作创造了条件。本试验主要是在测定稀土总量的基础上,确定了一些偶氮硝羧测定铈族元素的主要条件,并拟定了矿石分析中测定铈族元素的流程。     

Temperature dependence of biaxial strain and its influence on phonon and band gap of GaN thin film

Hexagonal GaN epilayer grown on sapphire substrate by metal organic chemical vapour deposition (MOCVD) is studied using Raman scattering and photoluminescence in a temperature range from 100\,K to 873\,K. The model of strain (stress) induced by the different lattice parameters and thermal coefficients of epilayer and substrate as a function of temperature is set up. The frequency and the linewidth of $E_2^{\rm high}$ mode in a GaN layer are modelled by a theory with considering the thermal expansion of the lattice, a symmetric decay of the optical phonons, and the strain (stress) in the layer. The temperature-dependent energy shift of free exciton A is determined by using Varshni empirical relation, and the effect of strain (stress) is also investigated. We find that the strain in the film leads to a decreasing shift of the phonon frequency and an about 10meV-increasing shift of the energy in a temperature range from 100\,K to 823\,K.     

减少聚合物阵列波导光栅损耗的蒸气回溶技术

阵列波导光栅(AWG)器件是波分复用(WDM)系统的一种关键器件,其中,聚合物阵列波导光栅由于其制备工艺、器件集成等方面的优势而受到人们的日益关注。侧壁散射损耗是聚合物阵列波导光栅损耗的一个主要因素,减少阵列波导光栅波导的侧壁损耗对制备低损耗阵列波导光栅具有重要意义。一种蒸气回溶技术被用来有效地减少硅基聚合物阵列波导光栅的散射损耗,该技术的机理是饱和溶剂分子融入并软化波导侧壁,增加其流动性,从而降低波导侧壁粗糙度。用扫描电镜方法验证了用该技术能获得更光滑的波导侧壁。对直波导和阵列波导光栅样品进行回溶处理,测试后得到直波导的侧壁散射损耗减少2.1 dB/cm,阵列波导光栅中心信道和周边信道的插入损耗分别减少5.5 dB和6.7 dB,串扰减少2.5 dB。     

银催化羧化偶联反应及钌催化交叉复分解反应串联合成官能团炔酸酯

通过将Ag催化的羧化偶联反应与Ru催化的交叉复分解反应串联, 用端炔、二氧化碳、端烯基取代的溴代物和甲基丙烯酸甲酯高效高产率地合成了一系列官能团化的炔酸酯.     

PEG1000-DIL/甲苯温控两相体系中硝基芳烃的还原反应

研究了PEG1000-DIL/甲苯温控体系中硝基芳烃的还原反应.考察了催化加氢、水合肼/FeCl3.6H2O和水合肼/Fe5HO8.4H2O等3种还原体系,发现水合肼/Fe5HO8.4H2O在PEG1000-DIL/甲苯温控体系中具有很高的催化活性,将其用于12种硝基芳烃的还原反应,产率最高可达99%.该催化体系重复使用3次后产率无明显变化,用于卤代硝基苯类化合物的还原可以有效防止脱卤副反应的发生.     

成庄无烟煤大分子结构模型及其分子模拟

利用晋城矿区成庄矿煤的工业分析、元素分析、¹³C-NMR、XPS等实验结果,构建了其大分子结构模型.模型中,芳香碳以2、3、4环结构为主,最大环数达五个;脂肪碳以甲、乙基侧链及环烷烃的形式存在.九个氧原子分别以七个羰基(主要为醌基)、一个羟基及一个醚氧的型式存在;两个氮原子以吡咯的形式存在.硫原子含量很低,在模型构建中没有体现.采用分子力学(MM)和分子动力学(MD)方法,对成庄煤结构模型进行能量最小化模拟.结果表明,分子内及分子间芳香层片之间的π-π相互作用,使其以近似平行的方式排列;高煤级煤结构中,短程有序的原因主要是分子间芳香层片的定向排列.分子间的氢键能及范德华能使结构达到最稳构型.     

镧系收缩效应对稀土-煤相互作用的影响及煤中有机态稀土的赋存形式研究

通过酸洗脱灰及腐殖酸提取等方法对伊敏褐煤进行处理,并应用ICP-MS对处理前后的样品进行了稀土元素测定。在对脱灰前后稀土元素与灰分和C、H、O等有机组成元素的相关性以及稀土元素在腐殖酸中的赋存特征分析的基础上,认为煤中稀土元素-有机质相互作用受煤化作用过程中的脱氧、脱氢和增碳作用控制。稀土与煤中各类官能团相互作用形成四类有机态稀土元素复合物,第一类是与被烷基侧链高度取代的芳香结构单元形成的复合物;第二类是与氢化芳香结构单元形成的复合物;第三类是与低取代度的芳香结构单元形成的复合物;第四类是与含氧官能团作用形成的复合物,后两类的稳定性差。这些有机态稀土元素复合物的稳定性在总体受镧系收缩效应控制的基础上,还受稀土元素化学价态的影响;重稀土与有机质形成的有机态稀土元素复合物的稳定性大于轻稀土。轻稀土在原煤中和腐殖酸的结合不稳定,且具有与镧系收缩相反的效应;轻稀土在脱灰煤中和腐殖酸的结合,与中稀土、重稀土在原煤和脱灰煤中腐殖酸结合规律相同,都体现了良好的镧系收缩效应。     

面向水下应用的电容式微机械超声换能器*

电容式微机械超声换能器具有宽频带和易于制造二维阵列等优势,已经成为一种重要的新型超声换能器。该文针对图像声呐系统对新型超声换能器的迫切需求,提出了一种电容式微机械超声换能器结构和参数,并利用硅微加工技术制备出了该换能器,最后对其主要性能参数进行了测试和分析。测试结果表明该换能器具有发射和接收超声波的功能,中心工作频率为1.965 MHz,6 dB相对带宽达到109.4%,在1 MHz、2 MHz和3 MHz频率时的接收灵敏度分别为-218.29 d B、-219.39 dB和-218.11 dB。该文研制的电容式微机械超声换能器显示出了优秀的宽频带特性,且工作频率和接收灵敏度性能均基本满足了高频图像声呐系统的需求。     

Study on a novel vertical enhancement-mode Ga2O3 MOSFET with FINFET structure

A novel enhanced mode(E-mode)Ga₂O₃ metal-oxide-semiconductor field-effect transistor(MOSFET)with vertical FINFET structure is proposed and the characteristics of that device are numerically investigated.It is found that the concentration of the source region and the width coupled with the height of the channel mainly effect the on-state characteristics.The metal material of the gate,the oxide material,the oxide thickness,and the epitaxial layer concentration strongly affect the threshold voltage and the output currents.Enabling an E-mode MOSFET device requires a large work function gate metal and an oxide with large dielectric constant.When the output current density of the device increases,the source concentration,the thickness of the epitaxial layer,and the total width of the device need to be expanded.The threshold voltage decreases with the increase of the width of the channel area under the same gate voltage.It is indicated that a set of optimal parameters of a practical vertical enhancement-mode Ga₂O₃ MOSFET requires the epitaxial layer concentration,the channel height of the device,the thickness of the source region,and the oxide thickness of the device should be less than 5×10¹⁶ cm^-3,less than 1.5μm,between 0.1μm-0.3μm and less than 0.08μm,respectively.     

热处理对Ni/Ti2AlC复合材料显微组织和摩擦学性能的影响

通过真空热压烧结方法制备Ni/Ti₂AlC复合材料,并对材料进行热处理,考察了两种不同热处理工艺对复合材料的显微组织和室温及800 ℃下摩擦学性能的影响. 结果表明:烧结后,Ni/10%Ti₂AlC复合材料包含Ni基固溶体、TiC_x、Ni₃Al和少量Al₂O₃,而Ni/50%Ti₂AlC主要由Ni₂TiAl、TiC_x、Ti₃NiAl₂C和少量Al₂O₃组成. 分别于1 200和1 350 ℃热处理16 h后,Ni/10%Ti₂AlC中的Ni₃Al相和Ni/50%Ti₂AlC中的Ti₃NiAl₂C相消失. 热处理导致TiC_x相的生长,复合材料显微组织得到优化,同时材料保持了高度致密性. 热处理后,两种复合材料的维氏硬度下降,这主要归结于Ni₃Al强化相的消失和碳化物的长大. 随着热处理温度的升高,室温下复合材料的磨损率降低,这主要归结于热处理优化了显微组织,提高了两相结合强度,进而抑制了TiC_x颗粒的脱出,减少了磨粒磨损的发生;800 ℃摩擦条件下,热处理前后,复合材料均表现出较低的摩擦系数和磨损率,这主要归结于高温下磨损表面形成的由TiO₂、NiO和NiTiO₃组成的润滑膜所起到的减摩抗磨作用,此外,热处理使得显微组织更均匀,更有利于磨损表面TiO₂和NiTiO₃润滑相的形成,对摩擦学性能有利.